(57)【要約】【課題】接地構造を設置せずに、動作周波数範囲を増大させることができる広周波数帯域のアンテナを提供する。【解決手段】本発明に係るアンテナは、電子デバイス内に設置され、回路基板と、フィーダ装置と、回路基板の表面に設置される第一アンテナ輻射体及び第二アンテナ輻射体とを備え、第一アンテナ輻射体は、略ｎ字形を呈し、第一中間部及び第一中間部にそれぞれ接続される第一サブセクションと第二サブセクションを備え、第一サブセクションと第二サブセクションとの長さは、異なり、第一サブセクション及び第二アンテナ輻射体には、第一給電点及び第二給電点がそれぞれ設けられ、フィーダ装置は、第一給電点及び第二給電点をそれぞれ接続し且つ第一給電点及び第二給電点を介して第一アンテナ輻射体及び第二アンテナ輻射体に電力を供給し、フィーダ装置の第二給電点に接続されない一端は、接地するために、電子デバイスの金属素子に接触される。【選択図】図１
2013240050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子デバイス内に設置されるアンテナにおいて
回路基板と、
フィーダ装置と、
前記回路基板の表面に設置され且つギャップを有する第一アンテナ輻射体及び第二アンテナ輻射体と、を備え、
前記第一アンテナ輻射体は、ｎ字形を呈し、第一中間部及び前記第一中間部にそれぞれ接続された第一サブセクションと第二サブセクションを備え、前記第一サブセクションと前記第二サブセクションとの長さは異なり、前記第一サブセクション及び前記第二アンテナ輻射体の前記ギャップに近い箇所には、第一給電点及び第二給電点がそれぞれ設けられ、前記フィーダ装置は、前記第一給電点及び前記第二給電点をそれぞれ接続し且つ前記第一給電点及び前記第二給電点を介して前記第一アンテナ輻射体及び前記第二アンテナ輻射体に電力を供給し、前記フィーダ装置の前記第二給電点に接続されない一端は接地するために、前記電子デバイスの金属素子に接触することを特徴とする広周波数帯域のアンテナ。
【請求項２】
前記第二アンテナ輻射体は、ｎ字形を呈し、第二中間部及び前記第二中間部にそれぞれ接続された第三サブセクションと第四サブセクションを備え、前記第三サブセクションと前記第四サブセクションとの長さは異なり、前記第二中間部と前記第一中間部との間には、前記ギャップが存在し、前記第二給電点は、前記第三サブセクションの前記ギャップに近い箇所に設けられることを特徴とする請求項１に記載の広周波数帯域のアンテナ。
【請求項３】
前記フィーダ装置は、内部導体、外部導体及び前記内部導体と前記外部導体との間に設置された絶縁体を有する同軸ケーブルであり、前記内部導体の一端は、前記第一給電点に接続され、前記内部導体の他端は、無線送受信機に接続され、前記外部導体の一端は、前記第二給電点に接続され、前記外部導体の他端は、前記電子デバイスの金属素子に接続されることを特徴とする請求項２に記載の広周波数帯域のアンテナ。
【請求項４】
前記フィーダ装置は、内部導体、外部導体及び前記内部導体と前記外部導体との間に設置された絶縁体を有する同軸ケーブルであり、前記内部導体の一端は、前記第二給電点に接続され、前記内部導体の他端は、無線送受信機に接続され、前記外部導体の一端は、前記第一給電点に接続され、前記外部導体の他端は、前記電子デバイスの金属素子に接続されることを特徴とする請求項２に記載の広周波数帯域のアンテナ。
【請求項５】
前記フィーダ装置は、前記回路基板に設置された第一金属シート及び第二金属シートを備え、前記第一金属シートの一端は、前記第一給電点に接続され、前記第一金属シートの他端は、無線送受信機に接続され、前記第二金属シートの一端は、前記第二給電点に接続され、前記第二金属シートの他端は、前記回路基板の接地端子に接続されることを特徴とする請求項２に記載の広周波数帯域のアンテナ。
【請求項６】
前記フィーダ装置は、第一導線及び第二導線を備え、前記第一導線の一端は、前記第一給電点に接続され、前記第一導線の他端は、無線送受信機に接続され、前記第二導線の一端は、前記第二給電点に接続され、前記第二導線の他端は、前記回路基板の接地端子又は前記電子デバイスの金属素子に接続されることを特徴とする請求項２に記載の広周波数帯域のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広周波数帯域のアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどのアンテナは、特定の周波数帯域内で動作する。従来の無線電子デバイスが内蔵されたアンテナは、接地構造を備え、且つこの接地構造が無線電子デバイスの金属ケースに接続されることによって接地を実現する。一般的には、接地構造の面積を増大させることによって、アンテナの動作周波数帯域を増大させることができる。しかし、接地構造の面積が増大すると、アンテナのサイズも大きくなるため、アンテナの小型化を実現することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記課題を解決するために、本発明は、接地構造を設置せずに、動作周波数帯域を増大させることができる広周波数帯域のアンテナを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に係る広周波数帯域のアンテナは、電子デバイス内に設置され、回路基板と、フィーダ装置と、前記回路基板の表面に設置され且つギャップを有する第一アンテナ輻射体及び第二アンテナ輻射体と、を備える。前記第一アンテナ輻射体は、略ｎ字形を呈し、第一中間部及び第一中間部にそれぞれ接続された第一サブセクションと第二サブセクションを備え、第一サブセクションと第二サブセクションとの長さは異なり、前記第一サブセクション及び前記第二アンテナ輻射体の前記ギャップに近い箇所には、第一給電点及び第二給電点がそれぞれ設けられ、前記フィーダ装置は、第一給電点及び第二給電点をそれぞれ接続し且つ第一給電点及び第二給電点を介して第一アンテナ輻射体及び第二アンテナ輻射体に電力を供給し、前記フィーダ装置の第二給電点に接続されない一端は、接地するために、電子デバイスの金属素子に接触される。
【発明の効果】
【０００５】
従来の技術と比べ、本発明に係るアンテナにおいて、フィーダ装置は、第一アンテナ輻射体及び第二アンテナ輻射体の表面に二つの電流経路をそれぞれ形成するため、電流経路の長さを調整することにより、アンテナの動作周波数を向上させることができる。また、本発明に係るアンテナは、フィーダ装置のみを介して電子デバイスの金属素子に接触するため、接地構造を設置する必要がない。従って、接地構造の面積を増大させることによって、アンテナの動作周波数帯域を増大させる必要がないため、アンテナの小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第一実施形態に係るアンテナ及び電子デバイスを示すブロック図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係るアンテナを示すブロック図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係るアンテナを示すブロック図である。
【図４】図１に示したアンテナの測定された電圧定在波比を示すグラフである。
【図５】本発明の第四実施形態に係るアンテナを示すブロック図である。
【図６】図５に示したアンテナの電圧定在波比を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
図１を参照すると、本発明の第一実施形態に係るアンテナ１は、回路基板２と、第一アンテナ輻射体３と、第二アンテナ輻射体４と、フィーダ装置５と、を備える。第一アンテナ輻射体３及び第二アンテナ輻射体４は、回路基板２の表面に設置される。本実施形態において、第一アンテナ輻射体３及び第二アンテナ輻射体４は、導電材料からなり且つ回路基板２の同一表面上に設置される。他の実施形態において、第一アンテナ輻射体３及び第二アンテナ輻射体４は、回路基板２の異なる表面上に設置することもできる。
【０００９】
第一アンテナ輻射体３は、略ｎ字形を呈し、第一中間部３３及び第一中間部３３の両端にそれぞれ連接された第一サブセクション３１と第二サブセクション３２を備える。第一サブセクション３１と第二サブセクション３２との長さは異なる。本実施形態において、第一サブセクション３１の長さは、第二サブセクション３２の長さより長い。他の実施形態において、第一サブセクション３１の長さは、第二サブセクション３２の長さより短い又は第二サブセクション３２の長さに等しい。
【００１０】
第二アンテナ輻射体４は、略ｎ字形を呈し、第二中間部４３及び第二中間部４３の両端にそれぞれ連接された第三サブセクション４１と第四サブセクション４２を備える。第三サブセクション４１と第四サブセクション４２との長さは異なる。第三サブセクション４１と第一アンテナ輻射体３の第一サブセクション３１とは、回路基板２の同一表面上に位置する。本実施形態において、第三サブセクション４１の長さは、第一サブセクション３１の長さより短い。他の実施形態において、第三サブセクション４１の長さは、第一サブセクション３１の長さより長い又は第一サブセクション３１の長さに等しい。
【００１１】
第二中間部４３と第一中間部３３との間には、ギャップが存在する。略ｎ字形構造の第一アンテナ輻射体３は、アンテナ１の動作周波数を向上させることができ、第一サブセクション３１と第二サブセクション３２との長さを微調整することにより、異なる動作周波数を獲得することができる。第一アンテナ輻射体３における第一サブセクション３１のギャップに近い箇所には、第一給電点５１が設けられ、第二アンテナ輻射体４における第三サブセクション４１のギャップに近い箇所には、第二給電点５２が設けられる。他の実施形態において、第二給電点５２は、第二アンテナ輻射体４の第二中間部４３或いは第四サブセクション４２のギャップに近い箇所に設けることもできる。また、第二アンテナ輻射体４は、方形構造を呈することもできる。この場合、第二給電点５２は、第二アンテナ輻射体４のギャップに近い箇所に設けられる。
【００１２】
アンテナ１は、電子デバイス１００に設置される。該電子デバイス１００は、無線送受信機１０及び金属素子２０を備える。該金属素子２０は、接地される。また、金属素子２０は、電子デバイス１００の金属ケースであっても良い。フィーダ装置５は、第一給電点５１及び第二給電点５２によって、第一アンテナ輻射体３及び第二アンテナ輻射体４に電力を供給する。本実施形態において、フィーダ装置５は、内部導体５４、外部導体５５及び内部導体５４と外部導体５５との間に設置された絶縁体５６を有する同軸ケーブルである。内部導体５４の一端は、第一給電点５１に接続され、内部導体５４の他端は、無線送受信機１０に接続される。外部導体５５の一端は、第二給電点５２に接続され、外部導体５５の他端は、金属素子２０に接続される。
【００１３】
図２を参照すると、本発明の第二実施形態に係るアンテナ６において、回路基板２は、接地端子３０を備える。第二実施形態のアンテナ６の構造は、第一実施形態のアンテナ１の構造とほぼ同じであるが、異なる点は、フィーダ装置５が、回路基板２に半田付けされた第一金属シート５３及び第二金属シート５７を備える点である。第一金属シート５３の一端は、第一給電点５１に接続され、第一金属シート５３の他端は、無線送受信機１０に接続される。第二金属シート５７の一端は、第二給電点５２に接続され、第二金属シート５７の他端は、回路基板２の接地端子３０に接続される。他の実施形態において、第二金属シート５７の一端は、第二給電点５２に接続され、第二金属シート５７の他端は、金属素子２０に接続される。
【００１４】
図３を参照すると、本発明の第三実施形態に係るアンテナ８の構造は、第一実施形態のアンテナ１の構造とほぼ同じであるが、異なる点は、フィーダ装置５が、第一導線５８及び第二導線５９を備える点である。第一導線５８の一端は、第一給電点５１に接続され、第一導線５８の他端は、無線送受信機１０に接続される。第二導線５９の一端は、第二給電点５２に接続され、第二導線５９の他端は、回路基板２の接地端子３０に接続される。他の実施形態において、第二導線５９の一端は、第二給電点５２に接続され、第二導線５９の他端は、金属素子２０に接続される。
【００１５】
図４は、図１に示すアンテナ１の電圧定在波比（ＶＳＷＲ，ｖｏｌｔａｇｅ  ｓｔａｎｄｉｎｇ  ｗａｖｅ  ｒａｔｉｏ）のグラフである。本発明のアンテナ１は、５．１５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの範囲の周波数で動作することができる。アンテナ１が、５．１５ＧＨｚ、５．３５ＧＨｚ、５．４２ＧＨｚ、５．７２５ＧＨｚ及び５．８５ＧＨｚで動作した際に測定された電圧定在波比は、それぞれ１．１５０５、１．３１８８、１．４９４５、１．７０５３及び１．６５２２である。これらの電圧定在波比は、２．０より小さい設計仕様の要求を満たす。
【００１６】
図５を参照すると、本発明の第四実施形態に係るアンテナ９の構造は、第一実施形態のアンテナ１の構造とほぼ同じであるが、異なる点は、フィーダ装置５の内部導体５４の一端が、第二給電点５２に接続され、内部導体５４の他端が、無線送受信機１０に接続される点である。外部導体５５の一端は、第一給電点５１に接続され、外部導体５５の他端は、電子デバイス１００の金属素子２０に接続される。
【００１７】
図６は、図５に示すアンテナ９の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）のグラフである。本発明のアンテナ９は、５．１５ＧＨｚ〜５．８５ＧＨｚの範囲の周波数で動作することができる。アンテナ９が、５．１５ＧＨｚ、５．３５ＧＨｚ、５．４２ＧＨｚ、５．７２５ＧＨｚ及び５．８５ＧＨｚで動作した際に測定された電圧定在波比は、それぞれ１．３２０８、１．２３３９、１．１７５７、１．２９６２及び１．０４８２である。これらの電圧定在波比は、２．０より小さい設計仕様の要求を満たす。
【００１８】
本発明に係るアンテナ１、６、８、９において、フィーダ装置５は、第一アンテナ輻射体３及び第二アンテナ輻射体４の表面に、第一電流経路及び第二電流経路をそれぞれ形成し、第一アンテナ輻射体３の第一サブセクション３１及び／又は第二サブセクション３２の長さを調整する際に、第一電流経路の長さも調整することができる。また、第二アンテナ輻射体４の第三サブセクション４１及び／又は第四サブセクション４２の長さを調整する際に、第二電流経路の長さも調整することができる。これにより、第一電流経路及び／又は第二電流経路の長さを調整することにより、アンテナ１、６、８、９の動作周波数を向上させることができる。従来の技術と比べて、本発明に係るアンテナ１、６、８、９は、フィーダ装置５のみを介して電子デバイス１００の金属素子２０に接触するため、接地構造を設置する必要がない。従って、接地構造の面積を増大させることによって、アンテナの動作周波数帯域を増大させる必要がないため、アンテナ１、６、８、９の小型化を実現することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１００  電子デバイス
１０  無線送受信機
２０  金属素子
３０  接地端子
１、６、８、９  アンテナ
２  回路基板
３  第一アンテナ輻射体
４  第二アンテナ輻射体
５  フィーダ装置
３１  第一サブセクション
３２  第二サブセクション
３３  第一中間部
４１  第三サブセクション
４２  第四サブセクション
４３  第二中間部
５１  第一給電点
５２  第二給電点
５４  内部導体
５５  外部導体
５６  絶縁体
５３  第一金属シート
５７  第二金属シート
５８  第一導線
５９  第二導線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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